Безушко Денис Іванович. Нелінійні моделі матеріалів при розрахунку залізобетонних конструкцій, що згинаються, методом скінчених елементів

Краткое описание

Безушко Денис Іванович. Нелінійні моделі матеріалів при розрахунку залізобетонних конструкцій, що згинаються, методом скінчених елементів : Дис... канд. наук: 05.23.01 - 2008.

Безушко Д.І. Нелінійні моделі матеріалів при розрахунку залізобетонних конструкцій, що згинаються, методом скінчених елементів”.-Рукопись.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі і споруди. Одеська державна академія будівництва і архітектури, Одеса, 2008.
Дисертаційна робота присвячена розгляду фізично нелінійних задач механіки залізобетону з фундаментальних позицій механіки твердого тіла, що деформується, і розрахункового апарату методу скінчених елементів. Для урахування впливу нелінійної залежності між напруженнями і деформаціями розроблений варіант деформаційної теорії пластичності з використанням поверхні міцності, що дало можливість об'єднати в одному обчислювальному процесі аналіз конструкції по напруженнях та деформаціях. Сформульовані і реалізовані алгоритми кроково-ітераційних процедур для реалізації нелінійної моделі бетону і залізобетону при розрахунку конструкцій, що працюють при складному напруженому стані.
Для моделювання роботи залізобетонних плит, розроблена бібліотека багатошарових об'ємних скінчених елементів товстої оболонки, з різними механічними характеристиками по шарах. Такі скінчені елементи дозволяють урахувати всі складові напруженого стану і задовольняють гіпотезі прямих нормалей. Запропонований в даній роботі варіант деформаційної теорії пластичності бетону і залізобетону, був реалізований в програмному комплексі «Concord». У роботі представлені результати чисельних експериментів при аналізі напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій (балки-стінки, плити і залізобетонного бруса при крутінні) з використанням положень прийнятих в даній роботі.

Розвинена єдина модель міцності і деформацій бетону і залізобетону, що ураховує особливості деформацій при складному напруженому стані.
Отримано розвиток п'ятипараметровий критерій міцності бетону, який дозволяє визначити граничні характеристики матеріалу при будь-якому виді напруженого стану.
Отримана залежність для визначення граничних деформацій бетону в умовах тривісного стиску, яка побудована за допомогою обробки відомих експериментальних даних.
Для моделювання роботи залізобетонних плит, розроблена бібліотека багатошарових об'ємних скінчених елементів товстої оболонки з різними механічними характеристиками по шарах. Такі скінчені елементи дозволяють урахувати всі складові напруженого стану і задовольняють гіпотезі прямих нормалей.
Сформульовані алгоритми і кроково-ітераційні процедури для реалізації нелінійної моделі бетону і залізобетону при розрахунку конструкцій МСЕ.
При порівнянні результатів розрахунку з відомими експериментальними даними, середнє відносне відхилення за всіма розрахунками складає для: межі тріщіноутвореня 6.3%; руйнування конструкції 5.4%. Аналіз деформацій конструкцій показує середнє відхилення, між розрахунковими і експериментальними даними 6.2%. Це свідчить про задовільний збіг результатів чисельного аналізу напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій і відомих експериментальних даних.
Запропонована методика дозволяє достатньо достовірно прогнозувати напружено-деформований стан залізобетонних конструкцій і може бути рекомендована для практичних розрахунків.